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| 参考设计4150
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MAX5066用于高性能系统的参考设计 |
摘要:MAX5066高性能双路buck调节器具有优异的性能。该应用笔记中描述了详细的方案,给出了完整的原理图、材料清单和负载瞬态响应扫描图。
在很多网络和电信应用系统中,有多种稳压电源电压。很多电源电压要求提供大电流、合理的尺寸和效率、以及优异的负载瞬态响应。这篇文章提供了采用开关频率为300kHz的双buck控制器MAX5060的详细参考设计方案。
该参考设计的关键规格在下面列出,并给出了应用中所需的详细电路原理图(图1)和材料清单(表1)。
规格
- VIN = 5.15V (-0.4V, +0.4V)
- VOUT1 = 1.2V ±48mV/IOUT1 = 0至8.5A (包括瞬态)
- 转换器1的输出电压纹波:12mVP-P
- 转换器1的负载瞬态响应:负载从10%变化至60%时,18mVP-P
- VOUT2 = 3.3V ±132mV/IOUT2 = 0至4.4A (包括瞬态)
- 转换器2的输出电压纹波:27mVP-P
- 转换器2的负载瞬态响应:负载由10%变化至60%时,40mVP-P
- 转换器1和2的复合效率:满负载时93.38%
- 温度范围:-40°C 至+85°C

图1. MAX5066参考设计显示了5.1V转1.2V/8.5A和3.3V/4.4A的DC-DC转换器;fSW = 295kHz。
表1. 材料清单
| Designator |
Value |
Description |
Part |
Footprint |
Manufacturer |
Quantity |
| C50, C71 |
4.7µF/6.3V |
Capacitors |
JMK107BJ475MA-T |
0603 |
Taiyo Yuden |
2 |
| C60 |
470µF/6.3V |
Capacitor |
APXA6R3ARA471MHC0G |
3.1mm x 4.2mm x 2.2mm |
Nippon Chemi-Con |
1 |
| C61, C62, C64, C72, C74, C75, C76, C77 |
10µF/10V |
Capacitors |
LMK212BJ106M |
0805 |
Taiyo Yuden |
8 |
| C63, C73, C86, C87 |
1.0µF/16V |
Capacitors |
EMK107BJ105KA-T |
0603 |
Taiyo Yuden |
4 |
| C65, C79 |
220nF/16V |
Capacitors |
EMK107BJ224MA-T |
0603 |
Taiyo Yuden |
2 |
| C66, C80 |
4.7nF/16V |
Capacitors |
TMK105BJ472KV-F |
0402 |
Taiyo Yuden |
2 |
| C67, C68, C81, C83, C84 |
100nF/16V |
Capacitors |
EMK105BJ104KV-FR |
0402 |
Taiyo Yuden |
5 |
| C69 |
18pF |
Capacitor |
UMK105CH180JW |
0402 |
Taiyo Yuden |
1 |
| C70, C85 |
1.0µF/6.3V |
Capacitors |
JMK105BJ105KV |
0402 |
Taiyo Yuden |
2 |
| C78, C88 |
470µF/2.5V |
Capacitors |
APXE2R5ARA471MF80G |
1.9mm x 3.5mm x 1.6mm |
Nippon Chemi-Con |
2 |
| C82 |
OPEN |
Capacitor |
OPEN |
0402 |
OPEN |
1 |
| L60, L61 |
2.3µH |
Inductors |
MVR1278 |
7.8mm x 11.5mm |
Coilcraft |
2 |
| Q60, Q61 |
n-channel 30V |
nMOSFETs |
SI7114DN |
PowerPAK 1212-8 |
Vishay-Siliconix |
2 |
| Q62, Q63, Q64 |
n-channel 20V |
nMOSFETs |
SI7106DN |
PowerPAK 1212-8 |
Vishay-Siliconix |
3 |
| R60, R72 |
1Ω |
Resistors |
SMD, 1%, 63mW |
0402 |
Vishay |
2 |
| R62, R63, R74, R75, R76, R77 |
0.01Ω |
Resistors |
RL1220T, 250mW |
0805 |
Susumu |
6 |
| R64 |
0.039Ω |
Resistor |
RL1220T, 250mW |
0805 |
Susumu |
1 |
| R65 |
1.2kΩ |
Resistor |
SMD, 1%, 63mW |
0402 |
Vishay |
1 |
| R66 |
3.3kΩ |
Resistor |
SMD, 1%, 63mW |
0402 |
Vishay |
1 |
| R67, R83 |
1MΩ |
Resistors |
SMD, 1%, 63mW |
0402 |
Vishay |
2 |
| R68, R84, R85 |
1kΩ |
Resistors |
SMD, 1%, 63mW |
0402 |
Vishay |
3 |
| R69 |
43kΩ |
Resistor |
SMD, 1%, 63mW |
0402 |
Vishay |
1 |
| R70 |
4.7kΩ |
Resistor |
SMD, 1%, 63mW |
0402 |
Vishay |
1 |
| R71 |
41.2Ω |
Resistor |
SMD, 1%, 63mW |
0402 |
Vishay |
1 |
| R78 |
0.027Ω |
Resistor |
RL1220T, 250mW |
0805 |
Susumu |
1 |
| R79 |
910Ω |
Resistor |
SMD, 1%, 63mW |
0402 |
Vishay |
1 |
| R80 |
22kΩ |
Resistor |
SMD, 1%, 63mW |
0402 |
Vishay |
1 |
| R81 |
20kΩ |
Resistor |
SMD, 1%, 63mW |
0402 |
Vishay |
1 |
| R82 |
100Ω |
Resistor |
SMD, 1%, 63mW |
0402 |
Vishay |
1 |
| D60, D61 |
30V/200mA |
Schottky diodes |
RB521S30T1 |
SOD-523 |
ON Semiconductor |
2 |
| D62, D63 |
30V/30mA |
Schottky diodes |
RB751 |
SOD-523 |
ON Semiconductor |
2 |
| U60 |
MAX5066 |
PWM controller |
MAX5066AUI |
28-TSSOP-EP |
Maxim |
1 |
表2中总结了每个转换器的效率数据,显示出每路输出都具有高效率,如图2所示。
表2. 效率数据
| VIN (V) |
IIN (A) |
VOUT1 (V) |
IOUT1 (A) |
VOUT2 (V) |
IOUT2 (A) |
Efficiency (%) |
| 5.1402 |
5.0780 |
1.1814 |
8.5008 |
3.2558 |
4.4016 |
93.38% |
| 5.1347 |
4.5728 |
1.1853 |
7.6491 |
3.2636 |
3.9652 |
93.73% |
| 5.1361 |
4.0605 |
1.1891 |
6.8012 |
3.2713 |
3.5244 |
94.06% |
| 5.1500 |
3.5440 |
1.1928 |
5.9558 |
3.2791 |
3.0836 |
94.32% |
| 5.1441 |
3.0423 |
1.1967 |
5.1030 |
3.2870 |
2.6435 |
94.54% |
| 5.1497 |
2.5398 |
1.2005 |
4.2507 |
3.2948 |
2.2086 |
94.65% |
| 5.1522 |
2.0337 |
1.2044 |
3.3988 |
3.3030 |
1.7608 |
94.57% |
| 5.1490 |
1.5407 |
1.2083 |
2.5557 |
3.3111 |
1.3232 |
94.15% |
| 5.1465 |
1.0441 |
1.2122 |
1.7073 |
3.3194 |
0.8815 |
92.97% |
| 5.1380 |
0.5472 |
1.2163 |
0.8455 |
3.3279 |
0.4419 |
88.88% |

图2. 整体效率相对总输出功率的关系
图3和图4中显示了控制器输出电压与其输出负载电流之间的关系。

图3. 第一个控制器输出电压与其输出负载电流之间的关系

图4. 第二个控制器输出电压与其输出负载电流之间的关系
图5和6中给出各路稳压输出的负载瞬态响应性能。

图5. 1.2V时,负载在0.85A和5.1A之间变化时,输出在10µs内阶跃18mV

图6. 3.3V时,负载在0.44A和2.64A之间变化时,输出在10µs内阶跃40mV
| 相关型号 | |
APP 4150: May 01, 2008
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